CN208271889U - 一种led芯片的封装模块 - Google Patents

一种led芯片的封装模块 Download PDF

Info

Publication number
CN208271889U
CN208271889U CN201820473135.3U CN201820473135U CN208271889U CN 208271889 U CN208271889 U CN 208271889U CN 201820473135 U CN201820473135 U CN 201820473135U CN 208271889 U CN208271889 U CN 208271889U
Authority
CN
China
Prior art keywords
led chip
substrate
led
package module
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201820473135.3U
Other languages
English (en)
Inventor
王光绪
郭醒
陈芳
刘军林
李树强
江风益
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANCHANG GUIJI SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Original Assignee
NANCHANG HUANGLV LIGHTING CO Ltd
Nanchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NANCHANG HUANGLV LIGHTING CO Ltd, Nanchang University filed Critical NANCHANG HUANGLV LIGHTING CO Ltd
Priority to CN201820473135.3U priority Critical patent/CN208271889U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN208271889U publication Critical patent/CN208271889U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种LED芯片的封装模块，包括四颗LED芯片、基板、固晶层、引线和一次光学透镜；四颗LED芯片通过固晶层分别键合在基板上，四颗LED芯片的发光面均为1/4圆扇形，四颗LED芯片呈圆周分布键合到基板上，四颗LED芯片发光面组成圆形；一次光学透镜将四颗LED芯片、基板、固晶层、引线密封在基板上。二次光学系统直接安装在一次光学透镜上，四颗1/4圆扇形发光面的LED芯片组合得到圆形发光面，与二次光学系统完全匹配。本实用新型具有能实现LED芯片发光与光学系统的最大化耦合、提高光源模块的出光效率、结构简单、成本低廉的优点，解决了LED芯片封装模块与同轴光学系统之间的光耦合效率问题。

Description

一种LED芯片的封装模块
技术领域
本实用新型涉及半导体发光器件领域，尤其是涉及一种LED芯片的封装模块。
背景技术
LED(Light Emitting Diode)是一种基于P-N结电致发光原理制成的半导体发光器件，具有电光转换效率高、使用寿命长、环保节能、体积小等优点，被誉为21世纪绿色照明光源，如能应用于传统照明领域将得到十分显著的节能效果，这在全球能源日趋紧张的当今意义重大。
大功率LED制造产业链主要包括外延生长、芯片制造、封装和应用四个环节。封装环节是连接上游芯片和下游应用的中间纽带，具有机械保护、电信号连接、光学参数调控和散热等关键功能。封装环节的质量直接决定着LED模块的最终光学性能和可靠性。
在LED封装模块中，光学调控是不可或缺部分，它直接影响着LED的出光光型和效率，是实现照明应用需求的关键环节。
传统的LED封装模块中，LED芯片的发光面为方形，而光学系统为轴对称形状，为了实现LED出光调控，光学系统的尺寸需大于LED芯片的发光面尺寸，如图1-2所示。或者，LED芯片的发光面尺寸大于光学系统的尺寸，则会造成芯片部分出光不能从光学系统耦合输出，如图3-4所示。LED芯片的发光面与光学系统不匹配造成了光学系统的耦合面积或者LED芯片的发光面积浪费的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能实现LED芯片发光与光学系统的最大化耦合、提高光源模块出光效率的LED芯片的封装模块。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种LED芯片的封装模块，特征是：包括四颗LED芯片、基板、固晶层、引线和一次光学透镜；四颗LED芯片通过固晶层分别键合在基板上，每颗LED芯片的引线将该颗LED芯片的电极与基板上的电路固定连接，四颗LED芯片的发光面均为1/4圆扇形，四颗LED芯片呈圆周分布键合到基板上，四颗LED芯片发光面组成圆形；一次光学透镜将四颗LED芯片、基板、固晶层、引线密封在基板上。
其中，本实用新型还包括二次光学系统，所述二次光学系统直接安装在所述一次光学透镜上，四颗1/4圆扇形发光面的LED芯片组合得到圆形发光面，与二次光学系统完全匹配。
其中，所述四颗LED芯片为具有相同波长的芯片。
其中，所述四颗LED芯片为具有不同发光波长的芯片。
其中，本实用新型还包括由荧光粉和硅胶构成的混合物层，所述混合物层涂覆在至少在一颗LED芯片的上表面上，混合物层能实现LED芯片出白光。
本实用新型的LED封装模块包括四颗LED芯片、基板、固晶层、引线、混合物层、一次光学透镜和二次光学系统，它采用四颗1/4圆扇形发光面的LED芯片组合成为具有圆形发光面的封装模块，并将这四颗LED芯片以圆周分布形式键合在基板上，使得四合一发光面组成圆形，一次光学透镜将四颗LED芯片、固晶层、引线密封在基板上；二次光学系统直接安装在一次光学透镜上，四颗1/4圆扇形发光面的LED芯片组合得到圆形发光面，与二次光学系统完全匹配，实现了LED芯片发光与光学系统的最大化耦合，提高了光源模块的出光效率。
因此，本实用新型具有能实现LED芯片发光与光学系统的最大化耦合、提高光源模块的出光效率、结构简单、成本低廉的优点，解决了LED芯片封装模块与同轴光学系统之间的光耦合效率问题。
附图说明
图1为第一种传统LED封装模块的结构示意图，图中：11为光学透镜，12为LED芯片；
图2为图1中LED芯片与光学透镜耦合示意图，图中：13为基板；
图3为第二种传统LED封装模块的结构示意图，图中：21为光学透镜，22为LED芯片；
图4为图3中LED芯片与光学透镜耦合示意图，图中：23为基板；
图5为一种LED芯片的封装模块的实施例1的正视图；
图6为一种LED芯片的封装模块的实施例1的俯视图；
图7为一种LED芯片的封装模块的实施例1的LED芯片的结构示意图；
图8为实施例1的LED封装模块与二次光学系统耦合的正视图；
图9为实施例1的LED封装模块与二次光学系统耦合的三维图；
图10为一种LED芯片的封装模块的实施例2的正视图；
图11为一种LED芯片的封装模块的实施例2的俯视图；
图12为一种LED芯片的封装模块的实施例2的LED芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
一种四合一的LED芯片的封装模块，包括四颗LED芯片、基板、固晶层、引线和一次光学透镜，四颗LED芯片通过固晶层分别键合在基板上，引线的两端分别与LED芯片的电极和基板上的电路固定连接，四颗LED芯片发光面均为1/4圆扇形，四颗LED芯片呈圆周分布键合到基板上，四颗LED芯片发光面组成圆形，四颗LED芯片发光面组成圆形，一次光学透镜将四颗LED芯片、固晶层、引线密封在基板上，四颗LED芯片合成的圆形发光面可以与二次光学系统完全匹配。
进一步地，所述的四颗LED芯片可以是具有相同波长的芯片，可以是具有不同发光波长的芯片。比如，四颗白光LED组合成的白光光源模组，或由1颗白光LED芯片、1颗红光LED芯片、1颗绿光LED芯片和1颗蓝光LED芯片组成，白光LED芯片色温范围为1000K~10000K，红光LED芯片峰值波长范围为600nm~660nm，绿光LED芯片峰值波长范围为500nm~550nm，蓝光LED芯片峰值波长范围为440nm~490nm；四颗LED芯片可以为串联连接，也可以为并联连接，四路电流单路驱动或者多路驱动。
进一步地，所述的一次光学透镜为球帽透镜或平面透镜的一种。
进一步地，球帽透镜和平面透镜的材料为硅胶、环氧树脂、PC塑料或玻璃中的一种。
进一步地，一次光学透镜的制备方法为模顶成型、球磨或注塑中的一种。
进一步地，所述的基板为陶瓷基板、铜基板、铝基板或金属核印刷电路板中的一种。
进一步地，LED芯片键合到基板的固晶层为银胶、锡膏或金锡焊料中的一种。
进一步地，所述的二次光学系统为球帽透镜、自由曲面透镜或反光杯中的一种。
进一步地，在芯片上还有混合物层，所述混合物层涂覆在至少一个LED芯片的上表面上。
实施例1：
如图5-7所示，一种四合一的LED芯片的封装模块，包括第1 LED芯片31、第2 LED芯片32，第3 LED芯片33、第4 LED芯片34、陶瓷基板35、银胶层36、金线37、由荧光粉和硅胶构成的混合物层38和平面玻璃盖板39，第1 LED芯片31、第2 LED芯片32，第3 LED芯片33、第4LED芯片34的发光面均为1/4圆扇形，第1 LED芯片31、第2 LED芯片32，第3 LED芯片33、第4LED芯片34均通过银胶层36键合在陶瓷基板35上，金线37的两端分别与第1 LED芯片31、第2LED芯片32，第3 LED芯片33、第4 LED芯片34的电极和陶瓷基板35上的电路固定连接，在第4LED芯片34上涂覆有一层由荧光粉和硅胶构成的混合物层38，在陶瓷基板35上直接安装有平面玻璃盖板39，平面玻璃盖板39将第1 LED芯片31、第2 LED芯片32，第3 LED芯片33、第4LED芯片34、银胶层36、金线37、混合物层38密封在陶瓷基板35 上。
其中，第1 LED芯片31为主波长为455nm的蓝光LED芯片，第2 LED芯片32为主波长为520nm的绿光LED芯片，第3 LED芯片33为主波长为620nm的红光LED芯片，第4 LED芯片34为主波长为450nm的蓝光LED芯片。第1 LED芯片31、第2 LED芯片32，第3 LED芯片33、第4LED芯片34的发光面均为1/4圆扇形，以第1 LED芯片31为例，第1 LED芯片31的发光面为扇形区域311，区域312为非发光面。
实施例2：
一种四合一的LED封装模块，如图10-12所示，包括第1 LED芯片501、第2 LED芯片502、第3 LED芯片503、第4 LED芯片504、铜基板505、金锡焊料层506、金线507、球帽透镜508。第1 LED芯片501、第2 LED芯片502、第3 LED芯片503、第4 LED芯片504的发光面均为1/4圆扇形，在第1 LED芯片501的上表面涂敷有由荧光粉和硅胶构成的第1混合物层511，在第2 LED芯片502的上表面涂敷有由荧光粉和硅胶构成的第2混合物层512，在第3 LED芯片503的上表面涂敷有由荧光粉和硅胶构成的第3混合物层513，在第4 LED芯片504的上表面涂敷有由荧光粉和硅胶构成的第4混合物层514，第1 LED芯片501、第2 LED芯片502、第3 LED芯片503、第4 LED芯片504分别通过金锡焊料层506键合在铜基板505上，金线507的两端分别与第1 LED芯片501、第2 LED芯片502、第3 LED芯片503、第4 LED芯片504的电极和铜基板505上的电路固定连接，在铜基板505上直接制备有硅胶球帽透镜508，透镜508将第1 LED芯片501、第2 LED芯片502、第3 LED芯片503、第4 LED芯片504、第1混合物层511、第2混合物层512、第3混合物层513、第4混合物层514、金锡焊料层506、金线507密封在铜基板505上。
其中，第1 LED芯片501、第2 LED芯片502、第3 LED芯片503、第4 LED芯片504均为主波长为450nm的蓝光LED芯片。第1 LED芯片501、第2 LED芯片502、第3 LED芯片503、第4LED芯片504的发光面均为1/4圆扇形，以第1 LED芯片501为例，第1 LED芯片501的发光面为扇形区域521，区域522为非发光面。

Claims (8)

1.一种LED芯片的封装模块，其特征在于：包括四颗LED芯片、基板、固晶层、引线和一次光学透镜；四颗LED芯片通过固晶层分别键合在基板上，每颗LED芯片的引线将该颗LED芯片的电极与基板上的电路固定连接，四颗LED芯片的发光面均为1/4圆扇形，四颗LED芯片呈圆周分布键合到基板上，四颗LED芯片发光面组成圆形；一次光学透镜将四颗LED芯片、基板、固晶层、引线密封在基板上。
2.根据权利要求1所述的LED芯片的封装模块，其特征在于：还包括二次光学系统，所述二次光学系统直接安装在所述一次光学透镜上，四颗1/4圆扇形发光面的LED芯片组合得到圆形发光面，与二次光学系统完全匹配。
3.根据权利要求1所述的LED芯片的封装模块，其特征在于：所述四颗LED芯片为具有相同波长的芯片。
4.根据权利要求1所述的LED芯片的封装模块，其特征在于：所述四颗LED芯片为具有不同发光波长的芯片。
5.根据权利要求1所述的LED芯片的封装模块，其特征在于：还包括由荧光粉和硅胶构成的混合物层，所述混合物层涂覆在至少在一颗LED芯片的上表面上，混合物层能实现LED芯片出白光。
6.根据权利要求1所述的LED芯片的封装模块，其特征在于：所述的一次光学透镜为球帽透镜或平面透镜的一种。
7.根据权利要求1所述的LED芯片的封装模块，其特征在于：所述的基板为陶瓷基板、铜基板、铝基板或金属核印刷电路板中的一种。
8.根据权利要求1所述的LED芯片的封装模块，其特征在于：二次光学系统为球帽透镜、自由曲面透镜或反光杯中的一种。
CN201820473135.3U 2018-03-30 2018-03-30 一种led芯片的封装模块 Active CN208271889U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820473135.3U CN208271889U (zh) 2018-03-30 2018-03-30 一种led芯片的封装模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820473135.3U CN208271889U (zh) 2018-03-30 2018-03-30 一种led芯片的封装模块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN208271889U true CN208271889U (zh) 2018-12-21

Family

ID=64676683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201820473135.3U Active CN208271889U (zh) 2018-03-30 2018-03-30 一种led芯片的封装模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN208271889U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108447854A (zh) * 2018-03-30 2018-08-24 南昌大学 一种led芯片的封装模块及其制备方法
CN110391325A (zh) * 2019-07-18 2019-10-29 苏州晶台光电有限公司 一种减少四合一led像素点之间干扰的结构设计
CN110786817A (zh) * 2019-11-13 2020-02-14 山西医科大学 一种基于led高效制冷的双波段光学分子影像光源装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108447854A (zh) * 2018-03-30 2018-08-24 南昌大学 一种led芯片的封装模块及其制备方法
CN110391325A (zh) * 2019-07-18 2019-10-29 苏州晶台光电有限公司 一种减少四合一led像素点之间干扰的结构设计
CN110786817A (zh) * 2019-11-13 2020-02-14 山西医科大学 一种基于led高效制冷的双波段光学分子影像光源装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106783821B (zh) 一种无荧光粉的全光谱led封装结构及其封装方法
CN208271889U (zh) 一种led芯片的封装模块
CN103270614A (zh) 发光器件和方法
CN208538852U (zh) 一种led芯片的封装产品
CN104733593A (zh) 基于量子点的白光led器件及其制作方法
CN103050615B (zh) 一种高显色性白光led器件
CN202013883U (zh) 大功率led模块封装结构
CN201820755U (zh) 发光二极管
CN204857783U (zh) 一种侧面发光的led
CN103325926B (zh) 一种用于板上芯片led封装结构及其荧光粉涂覆方法
CN105627113A (zh) 大功率led植物生长灯单元及植物生长灯
CN111081691A (zh) 一种实现多基色led光源的混光及光提取目的的模组结构
CN207097867U (zh) 一种无荧光粉型黄白光led路灯
CN202839748U (zh) 一种基于倒装led芯片的白光光源模组
CN104157637A (zh) Mcob led封装结构
CN204348751U (zh) 表贴器件形式的植物生长灯单元、器件及其植物生长灯
CN108447854A (zh) 一种led芯片的封装模块及其制备方法
CN105575957A (zh) 一种白光led的cob光源
CN206401317U (zh) 一种无荧光粉的全光谱led封装结构
CN103117352B (zh) 一种led封装结构及基于其实现荧光粉保形涂覆的方法
CN102322584A (zh) 一种采用cob封装技术的超薄led面光源
CN201887075U (zh) 发光二极管
CN201181712Y (zh) 一种发光二极管
CN201093214Y (zh) 直插式发光二极管
CN203118943U (zh) 一种cob灯源板结构

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 999 No. 330031 Jiangxi province Nanchang Honggutan University Avenue

Co-patentee after: NANCHANG GUIJI SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee after: Nanchang University

Address before: 330031 Xuefu Avenue 999, Honggutan New District, Nanchang City, Jiangxi Province

Co-patentee before: NANCHANG HUANGLYU LIGHTING Co.,Ltd.

Patentee before: Nanchang University

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201021

Address after: Annex building 2, engineering technology research center, No. 679, aixihu North Road, Nanchang high tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province

Patentee after: NANCHANG GUIJI SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 999 No. 330031 Jiangxi province Nanchang Honggutan University Avenue

Patentee before: Nanchang University

Patentee before: NANCHANG GUIJI SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY Co.,Ltd.